Обогащение магнитной сепарацией

Магнитное обогащение состоит в разделении минеральных зерен руды по их магнитной восприимчивости. В магнитном поле зерна магнитного минерала притягиваются к полюсам магнита и, преодолевая постоянно действующие силы (силы гравитации, центробежные, сопротивление водной среды и др.), перемещаются в одном направлении, в то время как немагнитные зерна под действием этих сил движутся в другом направлении. На зерно минерала, помещенное в магнитном поле, действует магнитная сила:

,

где F_мar – сила магнитного притяжения, кгс/кг;

μ₀ – магнитная постоянная, Гн/м;

χ – удельная магнитная восприимчивость, м³/кг;

Н – напряженность магнитного поля, А/м.

Магнитной сепарацией в основном обогащают руды с сильномагнитными свойствами, в состав которых входят минералы магнетит и маггемит.

Магнитное поле создается электромагнитами, напряженность его регулируется силой тока. В сепараторах со слабым магнитным полем могут применяться и постоянные магниты.

Доля магнитного обогащения железных руд среди других способов составляет более 80%, на промывку и отсадку приходится около 15%, остальное – на другие методы.

Магнитные сепараторы разделяются на ленточные, барабанные, шкивные, кольцевые. Материал в сепаратор можно подавать в сухом или в мокром виде (в виде пульпы). Т.к. во втором случае устраняется пылеобразование, то он имеет гораздо большее распространение.

Для обогащения руд крупностью более 6 мм применяется сухая магнитная сепарация. Руды крупностью менее 0,1 мм обогащаются только мокрым способом. Кроме подавления пылеобразования это позволяет повысить эффективность обогащения, т.к. в водной среде разделение мелких частиц более полное.

Для сухого обогащения крупнокусковых магнетитовых руд применяют трехбарабанные сепараторы с верхней загрузкой руды (рисунок 3.4). Выделение промежуточного продукта происходит на нижнем барабане с более высокой напряженностью магнитного поля.

Рисунок 3.4 – Схема трехбарабанного сепаратора с верхней загрузкой руды

Прямоточные сепараторы представлены (рисунке 3.5). Основным узлом прямоточного сепаратора является барабан 2, изготовленный из немагнитного материала с резиновой обклейкой 5, в котором расположена неподвижная магнитная система 3. Исходный материал в виде пульпы через загрузочную коробку 1 подается на загрузочный лоток 6 и направляется в магнитное поле.

Рисунок 3.5 – Устройство барабанного магнитного сепаратора

с прямоточной ванной

Немагнитные частицы под действием силы гравитации попадают вниз, а магнитные (концентрат) – притягиваются к барабану и увлекаются им до разгрузочного лотка 4. По выходу из зоны действия магнитного поля концентрат отстает от барабана и попадает на лоток. Кроме того, сюда подается струя воды для смыва оставшегося на барабане концентрата. Производительность сепаратора с барабаном диаметром 600 и длиной 1500 мм, вращающегося со скоростью 40 об/мин, составляет 12–45 т/ч в зависимости от крупности частиц обогащаемой руды (степень извлечения железа до 82%).